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1、注浆法在治理井筒涌水中的应用李平元山西宏厦第一建设有限责任公司摘要:通过分析井筒水文地质情况,综合应用地面注浆和井筒壁后注浆技术措施,有效治理井筒涌水,实现井筒掘进期间打干井,快速施工的目的。关键词:井筒涌水;注浆;效果;作者简介:李平元(1971-),男,山西阳泉人,1992年毕业于山西煤炭工业学校矿井地质专业,工程师。收稿日期:2017-7-28ApplicationofGroutinginControllingShaftWaterSurgeLiPingyuanShanxiHongshaNo.1C
2、onstruetionCompanyLimited;Abstract:Groundgroutingandshaftwallbackgroutingtechniquesareusedincombinationincontrollingshaftwatersurgebasedonastudyoftheshafthydrologicalsituation.Thismeasure,effectiveincontrollingwatersurge,createdadryworkconditionforshaft
3、construction,fulfillingthepurposeofquickconstruction.Keyword:Shaftwntersurge;Grouting;Effect;Received:2017-7-28新景矿芦南副立井,井筒深度416.5m,净直径10m,净断面78.54m,掘进断面120.76m,采用普通凿井法施工,临吋锁口10m为料石砌筑。井筒井颈段0^5lm,设计为钢筋碗支护,碗强度为C40,壁厚1200mm;基岩段52〜416.5m,设计为素碗支护,碗强度C40,壁厚700
4、mm[l]o考虑到副立井临近风井,根据风井施工期间的经验,雨季后开挖井口,快速施工临时锁口段,卵砾石层涌水小于15m/h,采用水泵排水,可以强行通过。但井口开挖完成临吋锁口后,由于各种因素,副立井工程次年6月份复工,井筒涌水量实测达到约121.17m/h,需先行堵水,方能正常施工。1水文地质概况根据井检孔资料,副立井井口位于古河床上,井口往下为卵砾石层,导水裂隙发育良好,含水较丰富,属主要含水层。基岩段岩石相对完整,节理、裂隙局部发育,属稳定、屮等稳定岩层,含水与导水条件一般。2注浆堵水方案副立井临吋
5、锁口采用料石砌筑,截水条件差,加之停工时间较长,使卵砾石层成为井筒涌水主要来源。结合副立井水文地质情况和实际进度,比较国内常用的注浆技术,临时锁口段适合采用地面注浆技术方案,形成井壁外堵水帷幕。地面注浆后,井颈段施工采用风泵排水,排水同时掘进。井颈段壁座完工后,若井筒涌水量大于5m/h,再采用壁后注浆方式进行堵水。井筒成井后,为保证顺利移交,对集屮出水段或明显出水点,也采用壁后注浆3注浆工程设计3.1原则(1)安全环保,技术可行,经济合理。(2)单液为主,双液为辅,遵循“单液稀浆-单液外加剂-单液稠浆
6、-双浆液”的次序。3.2材料选择釆用煤矿应用最广泛的“水泥-水玻璃”双液浆,水泥浆:水玻璃二2:1,水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥,水玻璃模数2.4~3.0,浓度30°~45°Be'。壁后注浆时采用水泥单浆液,水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥,0.5%氯化钠外加剂。3.3压力注浆压力主要依据注浆孔所在位置、岩层发育程度确定。施工时先进行压水实验,根据受注孔水压相应调整注浆设备与材料。(1)地面注浆:静水压力&0叫根据公式PH=2XHp/100=0.16MPa,注浆泵选型压力P二1.3PH二0
7、.21MPa,式中:PH为注浆泵的表压,H为出水孔的静水位的水柱高8m,P为水的相对密度,取P二1,P为注浆泵选型压力。(2)壁后注浆:为避免压力过高对井壁局部造成损坏,采用深孔埋管的方式,注浆压力大于出水点的静水压力0.5~1.OMPa,注浆时视跑浆情况可适当调整。3.4注浆孔布置参数3.4.1地面注浆孔注浆孔距离井壁外围2.3m,扩散半径取经验值2.0m,间距取1.3倍的扩散半径,深度18m,进入弱风化稳定岩石中10mo根据公式N二兀(D1+2A)/L1,式中:D1为井筒外直径15m,A为钻孔距井
8、筒外壁距离取2.3m,L1为孔间距取1.3R(R为扩散半径取值2.0m),确定井筒地面预注浆孔个数为21个,如图1所示[3]。图1地面注浆孔布置示意图下载原图1-井筒中心;2-永久井壁;3-地面注浆孔3.4.2壁后注浆孔钻孔间距2.85〜3m,孔深3m,根据公式N二兀D2/L2,式屮:D2为井筒净直径10m,L2为孔间距取2・85、3m,确定壁后注浆孔个数为11个,如图2所示。图2井壁后注浆孔布置示意图下载原图1-井筒中心;2-永久井壁;3-内壁注浆孔单